專利名稱：一種含汞固體廢棄物中汞的回收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含汞廢棄物的綜合治理與利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其適用于一種乙炔氫氯化廢汞催化劑中汞的回收。
背景技術(shù)：
汞是一種銀白色的液體金屬，常溫下?lián)]發(fā)性很大，其廣泛的應(yīng)用在化工和石油化學(xué)工業(yè)、制藥、紙漿造紙、電器電子儀表等工業(yè)部門(mén)，并以“廢氣、廢渣、廢水”三種途徑污染環(huán)境。其中廢渣主要來(lái)源于電石法PVC行業(yè)產(chǎn)生的廢汞催化劑，全國(guó)電石法PVC行業(yè)每年產(chǎn)生近一萬(wàn)噸廢汞催化劑，其中汞含量達(dá)到2-5%，如此大量的含汞廢棄物給環(huán)保帶來(lái)了巨大的壓力，目前常規(guī)處理是集中填埋處理，另外一些廠家采用的火法冶煉回收汞的方法，是將廢汞觸媒經(jīng)過(guò)生石灰或燒堿等處理，使其中的汞轉(zhuǎn)化為氧化汞，再進(jìn)行焚燒以及后處理從中提煉出汞單質(zhì)。火法回收汞會(huì)造成資源的浪費(fèi)，同時(shí)其回收附加值較低。專利CN1125775公開(kāi)了由含氯化亞汞產(chǎn)物中得到金屬汞的方法，該方法能使二價(jià)汞離子還原成單質(zhì)汞(鋅)并形成汞齊的金屬存在下用微酸性和熱氯化物水溶液處理所述產(chǎn)物，以回收金屬狀態(tài)的汞。其中的氯化物較佳的是氯化鈉和氯化銨，溶液濃度為I摩爾至飽和濃度之間，2摩爾較好；操作溫度80— 100°C之間，所得的萊可通過(guò)pH值為I一I. 5之間的I摩爾氯離子溶液洗滌來(lái)提純，最終可以得到重量為96克并含84. 9克汞的汞齊。該方法只涉及含氯化亞汞產(chǎn)物中的汞回收，且得到的是汞單質(zhì)，其易揮發(fā)性使得生產(chǎn)安全性難以保證，應(yīng)用具有一定局限性。專利CN102115156A公開(kāi)了一種含汞廢催化劑制備氯化汞聯(lián)產(chǎn)氯化鈉和硫酸的方法，將廢汞催化劑經(jīng)以下三個(gè)步驟制得氯化汞聯(lián)產(chǎn)氯化鈉和硫酸，首先將廢汞催化劑送入密封式蒸餾器中進(jìn)行蒸餾，使氯化汞直接升華成氣體，再冷卻成液體的氯化汞；其次將上述得到的氯化汞溶液與硫化鈉溶液進(jìn)行反應(yīng)，生成硫化汞和氯化鈉混合溶液，然后經(jīng)封閉式抽濾得到濾餅硫化汞，再與鹽酸和氧氣反應(yīng)生成沉淀的氯化汞和硫酸混合溶液，過(guò)濾得以濾餅氯化汞，經(jīng)洗滌干燥、粉碎包裝為成品氯化汞；剩下的澄清液體硫酸經(jīng)濃縮得到90%以上的硫酸產(chǎn)品，最后將上述得到的氯化鈉溶液送進(jìn)常壓蒸餾器中進(jìn)行蒸餾，得到氯化鈉晶體產(chǎn)品；該方法步驟較為復(fù)雜，產(chǎn)生的廢水廢酸需要進(jìn)一步處理。專利CN101288850A公開(kāi)了一種氧氯化法再生廢氯化汞觸媒的方法，該方法為選擇取適宜粒度的廢氯化汞催化劑，在配料器中制成活化液，泵入活化器，在15-40°C、常壓下進(jìn)行浸泡活化處理30分鐘后，將浸泡液放入配料器中，向浸泡液中通入l_3kg氯氣，然后泵入活化器中，完成一個(gè)浸泡、循環(huán)過(guò)程；重復(fù)上述浸泡、循環(huán)過(guò)程直至浸泡液顏色由紀(jì)色轉(zhuǎn)變?yōu)闇\棕黃色，接著將浸泡液放入配料器中，作循環(huán)母液供下次配料使用；浸泡后的廢氯化汞觸媒作為被浸潰物料進(jìn)入下一工序浸潰吸附、干燥、冷卻后制成氯化汞觸媒。該方法只適用于廢汞催化劑的再生，對(duì)于其它含汞固體廢棄物不一定適用
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于解決含汞固體廢棄物填埋處理后造成的環(huán)境污染以及汞資源浪費(fèi)嚴(yán)重，現(xiàn)有技術(shù)回收率低，操作不方便等問(wèn)題，進(jìn)而提供了一種含汞固體廢棄物中汞的回收方法，該法操作方便，回收率高。本發(fā)明旨在提供一種簡(jiǎn)單快捷的方法從含汞固體廢棄物中回收氯化汞，尤其適合回收廢汞催化劑中的氯化汞。本發(fā)明通過(guò)在高溫下向含汞固體廢棄物中通氯氣，使含汞固體廢棄物中的單質(zhì)汞或汞鹽轉(zhuǎn)化為氯化汞，再經(jīng)高溫干餾將氯化汞蒸出，最后用溶劑吸收氣相氯化汞形成氯化汞溶液可直接用于生產(chǎn)低固汞觸媒，干餾后的活性炭基本無(wú)氯化汞殘留，經(jīng)改性處理后仍可用于低固汞觸媒生產(chǎn)或其它方面。該方法的整個(gè)過(guò)程無(wú)廢渣廢水產(chǎn)生，且工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，同時(shí)將廢物循環(huán)利用，具有綠色環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。一種含汞固體廢棄物中汞的回收方法，包括如下次序的步驟干燥、氯化、干餾、吸收工序，分為以下步驟進(jìn)行 (1)干燥干燥過(guò)程是將含汞固體廢棄物裝入密閉反應(yīng)器中，在100°c-200°c下通入惰性氣體干燥，時(shí)間為O. 5-10小時(shí)；之后對(duì)密閉反應(yīng)器加熱；
(2)氯化氯化過(guò)程是在200°C-400°C下向向密閉反應(yīng)器通入被預(yù)熱器預(yù)熱后的干燥Cl2，后持續(xù)升溫，氯化時(shí)間O. 5-10小時(shí)；使含汞固體廢棄物充分與氯接觸，汞的形態(tài)逐漸成為二價(jià)汞；
(3)干餾干餾過(guò)程是向密閉反應(yīng)器中通入惰性氣體，并升溫至400°C-750°C進(jìn)行干餾，干餾時(shí)間為ι- ο小時(shí)，將經(jīng)氯化處理后的含汞固體廢棄物進(jìn)行干餾。(4)吸收吸收過(guò)程是被干餾出的氯化汞蒸汽由密閉反應(yīng)器排除，循環(huán)溶劑儲(chǔ)槽中的吸收溶劑在動(dòng)力作用下循環(huán)吸收氣相中的氯化汞，后送至循環(huán)劑儲(chǔ)槽備用。本發(fā)明采用干燥、氯化、干餾、吸收步驟，通過(guò)上述步驟回收含汞固體廢棄物中的汞，回收效率高，且操作簡(jiǎn)便，循環(huán)溶劑吸收氯化汞后成為氯化汞溶液，經(jīng)過(guò)濾除雜后備用，含氯尾氣經(jīng)除害后排空。所述的一種含汞固體廢棄物中汞的回收方法，干燥過(guò)程所用惰性氣體為氮?dú)狻⒑?、IS氣中的一種或幾種混合氣。所述的一種含汞固體廢棄物中汞的回收方法，密閉反應(yīng)器設(shè)置導(dǎo)熱油進(jìn)口和導(dǎo)熱油出口，加熱方式為導(dǎo)熱油加熱、電加熱或燃料直接加熱。所述的一種含汞固體廢棄物中汞的回收方法，吸收過(guò)程吸收氣相中的氯化汞的溶劑為水、鹽酸、硝酸、王水、次氯酸中的一種或幾種的混合物，采用可溶解氯化汞的溶劑對(duì)干餾出的氣相氯化汞進(jìn)行吸收。本發(fā)明所述的含汞固體廢棄物在密閉反應(yīng)器中經(jīng)干燥、氯化、干餾工序?qū)⑵渲械墓D(zhuǎn)化為氯化汞蒸餾出，氯化汞蒸氣經(jīng)由循環(huán)溶劑泵輸送來(lái)的循環(huán)溶劑吸收后進(jìn)入循環(huán)溶劑貯槽，待循環(huán)溶劑吸收飽和后由輸送泵輸送至儲(chǔ)槽備用，輸送完成后由溶劑補(bǔ)充泵補(bǔ)充溶劑繼續(xù)循環(huán)。本發(fā)明提供了一種回收含汞固體廢棄物中汞的方法，特別適用于乙炔氫氯化廢汞觸媒中汞的回收。含汞廢棄物中的汞大多以氯化汞、氯化亞汞、氧化汞、硫化汞或汞單質(zhì)的形式存在，實(shí)驗(yàn)表明，上述形態(tài)的汞在高溫下可通氯氣對(duì)其進(jìn)行氯化生成氯化汞。本發(fā)明提拱的方法是將含汞固體廢棄物在高溫下通氯氣氯化，使其中的汞元素轉(zhuǎn)化成氯化汞，然后在高溫下通氮?dú)膺M(jìn)行干餾，氯化汞蒸氣經(jīng)溶劑吸收后泵入儲(chǔ)槽備用，或直接供給低固汞觸媒的生產(chǎn)；同時(shí)，經(jīng)回收后的廢舊活性炭載體經(jīng)處理后，仍可用于其它工業(yè)生產(chǎn)，如低固汞觸媒的生產(chǎn)以及電石法氯乙烯合成混合氣的凈化等等。本發(fā)明是首先將含汞廢棄物在IOO0C -200°c下干燥O. 5-10小時(shí)，其次在200°C _400°C下通干氯氣氯化O. 5-10小時(shí)，然后在400-750°C下通氮?dú)飧绅s1-10小時(shí)，最后用溶劑吸收干餾尾氣，可將含汞固體廢棄物中的汞以氯化汞的形式回收利用，該方法的汞回收率可達(dá)80-99%。該方法的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為
Hg+Cl2 — HgCl2+Qi
Hg2Cl2+Cl2 — 2HgCl2+Q

圖I是本發(fā)明實(shí)施例I的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :
一種含汞固體廢棄物中汞的回收方法，包括干燥、氯化、干餾、吸收工序，將500Kg汞含量為O. 50%的含汞固體廢棄物2裝入密閉反應(yīng)器4中，將密閉反應(yīng)器2加熱，由導(dǎo)熱油進(jìn)口6通入導(dǎo)熱油，加熱后由導(dǎo)熱油出口 3排出，同時(shí)通N2干燥，控制溫度150°C，干燥時(shí)間2小時(shí)；關(guān)閉N2,向上述干燥好的含汞固體廢棄物3中通入被預(yù)熱器I預(yù)熱后的干燥Cl2,后升溫至250°C持續(xù)I小時(shí)，再升溫至350°C持續(xù)2小時(shí)；關(guān)閉Cl2,向密閉反應(yīng)器中通入N2,升溫至450°C保持2小時(shí)，然后升溫至550°C保持3小時(shí)；向上述干燥好的含汞固體廢棄物3中通入被預(yù)熱器I預(yù)熱后的干燥Cl2的同時(shí)開(kāi)啟循環(huán)溶劑儲(chǔ)槽5的動(dòng)力裝置，用O. lmol/L的鹽酸吸收氣相中的氯化汞，循環(huán)溶劑經(jīng)過(guò)濾除雜后備用，含氯尾氣經(jīng)除害后排空。實(shí)施例2與實(shí)施例I的不同之處在于吸收過(guò)程可采用噴淋裝置對(duì)氣相中的氯化汞進(jìn)行吸收。實(shí)施例3與實(shí)施例I或2的不同之處在于在密閉反應(yīng)器中通入一定量的被預(yù)熱器I預(yù)熱后的干燥Cl2，并保持一定壓力，關(guān)閉密閉反應(yīng)器進(jìn)口和出口，不需要同時(shí)開(kāi)啟循環(huán)溶劑貯槽5的動(dòng)力裝置。實(shí)施例4
一種含汞固體廢棄物中汞的回收方法，包括干燥、氯化、干餾、吸收工序，將500Kg汞含量為3. 30%的含汞固體廢棄物2裝入密閉反應(yīng)器4中，將密閉反應(yīng)器2加熱，由導(dǎo)熱油進(jìn)口6通入導(dǎo)熱油，加熱后由導(dǎo)熱油出口 3排出，同時(shí)通N2干燥，控制溫度200°C，干燥時(shí)間2小時(shí)；關(guān)閉N2,向上述干燥好的含汞固體廢棄物3中通入被預(yù)熱器I預(yù)熱后的干燥Cl2,后升溫至300°C持續(xù)I. 5小時(shí)，再升溫至380°C持續(xù)4小時(shí)；關(guān)閉Cl2,向密閉反應(yīng)器中通入N2,升溫至480°C保持3小時(shí)，然后升溫至650°C保持5小時(shí)；向上述干燥好的含汞固體廢棄物3中通入被預(yù)熱器I預(yù)熱后的干燥Cl2的同時(shí)開(kāi)啟循環(huán)溶劑儲(chǔ)槽5的動(dòng)力裝置，用80°C的熱去離子水吸收氣相中的氯化汞，循環(huán)溶劑經(jīng)過(guò)濾除雜后備用，含氯尾氣經(jīng)除害后排空。實(shí)施例5
一種含汞固體廢棄物中汞的回收方法，包括干燥、氯化、干餾、吸收工序，將500Kg汞含量為4. 71%的含汞固體廢棄物2裝入密閉反應(yīng)器4中，將密閉反應(yīng)器2加熱，由導(dǎo)熱油進(jìn)口6通入導(dǎo)熱油，加熱后由導(dǎo)熱油出口 3排出，同時(shí)通N2干燥，控制溫度200°C，干燥時(shí)間3小時(shí)；關(guān)閉N2,向上述干燥好的含汞固體廢棄物3中通入被預(yù)熱器I預(yù)熱后的干燥Cl2,后升溫至300°C持續(xù)2小時(shí)，再升溫至350°C持續(xù)8小時(shí)；關(guān)閉Cl2,向密閉反應(yīng)器中通入N2,升溫至450°C保持3小時(shí)，然后升溫至750°C保持6小時(shí)；向上述干燥好的含汞固體廢棄物3中通入被預(yù)熱器I預(yù)熱后的干燥Cl2的同時(shí)開(kāi)啟循環(huán)溶劑儲(chǔ)槽5的動(dòng)力 裝置，用5%的HNO3吸收氣相中的氯化汞，循環(huán)溶劑經(jīng)過(guò)濾除雜后備用，含氯尾氣經(jīng)除害后排空。
權(quán)利要求
1.一種含汞固體廢棄物中汞的回收方法，包括如下次序的步驟干燥、氯化、干餾、吸收工序，其特征在于 (1)干燥干燥過(guò)程是將含汞固體廢棄物裝入密閉反應(yīng)器中，在100°c-200°c下通入惰性氣體干燥，時(shí)間為O. 5-10小時(shí)； (2)氯化氯化過(guò)程是在200°C-400°C下向密閉反應(yīng)器通入被預(yù)熱器預(yù)熱后的干燥氯氣，后持續(xù)升溫，氯化時(shí)間O. 5-10小時(shí)； (3)干餾干餾過(guò)程是向密閉反應(yīng)器中通入惰性氣體，并升溫至400°C-750°C進(jìn)行干餾，干餾時(shí)間為1-10小時(shí)； (4)吸收吸收過(guò)程是被干餾出的氣相氯化汞由密閉反應(yīng)器排出，循環(huán)溶劑儲(chǔ)槽中的吸收溶劑在動(dòng)力作用下循環(huán)吸收氣相中的氯化汞，后送至循環(huán)劑儲(chǔ)槽備用。
2.如權(quán)利要求I所述的一種含汞固體廢棄物中汞的回收方法，其特征在于干燥過(guò)程所用惰性氣體為氮?dú)狻⒑?、氬氣中的一種或幾種混合氣。
3.如權(quán)利要求I所述的一種含汞固體廢棄物中汞的回收方法，其特征在于密閉反應(yīng)器設(shè)置導(dǎo)熱油進(jìn)口和導(dǎo)熱油出口，加熱方式為導(dǎo)熱油加熱、電加熱或燃料直接加熱。
4.如權(quán)利要求I所述的一種含汞固體廢棄物中汞的回收方法，其特征在于吸收過(guò)程吸收氣相中的氯化汞的溶劑為水、鹽酸、硝酸、王水、次氯酸中的一種或幾種的混合物。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種回收含汞廢棄物中汞的方法，將含汞廢棄物在100℃-200℃下通N2(或其它惰性氣體)干燥0.5-10小時(shí)，其次在200℃-400℃下通氯氣氯化0.5-10小時(shí)，再次在400℃-750℃下通N2干餾1-10小時(shí)，最后用溶劑洗滌得到的產(chǎn)物并用吸收液吸收干餾尾氣；該方法的汞回收率可達(dá)80-99%，經(jīng)回收后的廢舊氯化汞觸媒載體不會(huì)破壞，其汞含量最低可降低至0.1%以下，仍可用于氯化汞觸媒的生產(chǎn)；本發(fā)明解決了含汞廢棄物污染問(wèn)題以及汞資源的循環(huán)利用問(wèn)題，同時(shí)將傳統(tǒng)的汞回收法和氯化汞的生產(chǎn)合二為一，節(jié)約了生產(chǎn)成本，具有無(wú)廢渣廢水殘留，工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，廢物循環(huán)利用，綠色環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C01G13/04GK102942211SQ20121046748
公開(kāi)日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月19日
發(fā)明者龐曉東, 李春華, 王小昌, 李靜, 陳萬(wàn)銀, 李國(guó)棟, 周軍 申請(qǐng)人:新疆天業(yè)(集團(tuán))有限公司, 新疆兵團(tuán)現(xiàn)代綠色氯堿化工工程研究中心(有限公司)